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顺北超深超高温油气藏钻完井提速关键技术

石油钻探技术 2024年第3期52卷 21-27页

作者：李一岚中石化华北石油工程有限公司西部分公司河南郑州450007

顺北超深超高温断控型油气藏地质条件复杂、埋藏深,地层温度高、强度高,钻完井过程中漏失、坍塌、气侵、井斜和仪器工具失效等井下故障与复杂情况频发,严重制约了该油气藏的高效勘探开发。为此,针对古生界钻速慢的问题,研究了地层可钻性... 详细信息

顺北超深超高温断控型油气藏地质条件复杂、埋藏深,地层温度高、强度高,钻完井过程中漏失、坍塌、气侵、井斜和仪器工具失效等井下故障与复杂情况频发,严重制约了该油气藏的高效勘探开发。为此,针对古生界钻速慢的问题,研究了地层可钻性,优选高效钻头和大扭矩长寿命螺杆,推广应用预弯曲防斜打快技术;针对储层温度高、定向难度大的问题,推广应用高温随钻工具,配套井眼轨道设计和井眼控制技术;针对窄间隙漏失问题,采用“随钻封堵+段塞堵漏”和高性能水基钻井液;针对漏溢同层问题,应用控压钻井和平推法压井技术;针对长裸眼固井质量差的问题,采用超高温固井水泥浆体系和配套工艺。综合上述技术,研究形成了顺北超深超高温油气藏钻完井提速关键技术。该技术在顺北不同条带6口井进行了应用,基本解决了超深超高温油气藏钻井提速困难、漏溢同存等问题,钻井周期同比缩短了55.0%,机械钻速提高了184.2%。研究结果为顺北超深超高温断控型油气藏高效勘探开发提供了技术支持。

关键词：古生界钻井提速定向钻井井筒压力控制井筒强化技术堵漏顺北油气藏

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钻井液堵漏剂HDL-Ⅰ的研制及性能评价

化学与生物工程 2024年第3期41卷 53-57,62页

作者：张军义中石化华北石油工程有限公司技术服务公司河南郑州450006

选择毫米级的白云石作为骨架材料(架桥颗粒),以微米级的白云石为主要填充材料,以活化处理的贝壳、蟹壳、虾壳为辅助填充材料,加入2%膨胀性聚合物SMS-Ⅱ,得到酸溶性堵漏剂HDL-Ⅰ,并评价了其性能。结果表明,在聚磺钻井液体系中加入10%的... 详细信息

选择毫米级的白云石作为骨架材料(架桥颗粒),以微米级的白云石为主要填充材料,以活化处理的贝壳、蟹壳、虾壳为辅助填充材料,加入2%膨胀性聚合物SMS-Ⅱ,得到酸溶性堵漏剂HDL-Ⅰ,并评价了其性能。结果表明,在聚磺钻井液体系中加入10%的堵漏剂HDL-Ⅰ后,封堵效果最好;3~5 mm裂缝岩心的承压能力至少达到12.5 MPa;在聚磺钻井液体系中加入8%~12%的堵漏剂HDL-Ⅰ后,岩心的渗透率恢复值达到80%以上,储层保护效果较好,具有一定的应用前景。

关键词：裂缝岩心堵漏材料酸溶率驱替压力渗透率恢复值

基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位方法研究

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分析试验室 2024年第5期43卷 719-725页

作者：田新琦魏冰郝晓敏胡照乾中石化石油工程地球物理有限公司北京100024 中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心南京211100

针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应... 详细信息

针对页岩油勘探中传统的压裂定位方法存在定位模型复杂、精度低以及技术成本高等不足,提出了基于小区域地表感知横纵波时差的页岩压裂定位模型及其算法。首先,采用变分模态分解的信号处理技术分解微地震波低频响应,可提高原始压裂响应的信噪比。其次,将长短时窗算法(STA/LTA)与赤池信息准则(AIC)算法相结合,有效地识别分解信号的起跳点,从而完成横纵波之间的时差拾取。最后,建立了横纵波时差与压裂源坐标、小区域地表检波器坐标之间定位数学模型,通过最小二乘法,实现基于多个定位数学模型的压裂源坐标计算,其坐标值均值可有效提高定位计算精度。

关键词：页岩压裂定位信号分解时差拾取小区域地表

一种利用微型盒子波进行检波器性能参数标定的方法

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 828-838页

作者：曹国滨刘涛白雪张旭魏继东中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257100

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为... 详细信息

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为六个不同的频带.频带20~40 Hz是确定10 Hz动圈式检波器的灵敏度和允差的适用频段.同时,微型盒子波初至时间的最大值相对平均值的偏差可以计算某种类型检波器的总体允差(Tolerance in General).总体允差过大时,由检波器自身因素导致的不一致性会淹没微弱的深层反射信号.另外,在具体工区、具体采集参数的情况下,基于“微型盒子波”方法也可以计算不同类型检波器的“最低有效频率”,该指标可以说明检波器的低频拾取能力.最后,如果把无低频衰减的检波器作为标准检波器,可以标定动圈式检波器的自然频率与阻尼两个参数.数据表明,根据动圈式检波器自然频率与阻尼对其拾取的原始数据做检波器反褶积后,其低频分量与无低频衰减的MEMS检波器具有高度一致性.目前的地震采集项目广泛应用动圈式10 Hz检波器施工,该型检波器损失的低频部分经检波器反褶积恢复后,在处理、解释阶段的应用值得进一步深入研究.

关键词：微型盒子波检波器性能参数标定检波器反褶积

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节点仪巡检质控技术及软件研发

石油物探 2024年第2期63卷 380-391,407页

作者：张伟张剑丁钢彬张旭中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京211112 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司山东东营257086

近年来,节点地震采集技术发展迅速,在油气勘探中得到大规模推广应用。相对于有缆地震仪器,节点地震仪在带道能力、排列布设以及施工效率等方面具有显著的优势,但它无法实时获取采集的地震数据,给质量监控和数据评价带来一定困难。如何... 详细信息

近年来,节点地震采集技术发展迅速,在油气勘探中得到大规模推广应用。相对于有缆地震仪器,节点地震仪在带道能力、排列布设以及施工效率等方面具有显著的优势,但它无法实时获取采集的地震数据,给质量监控和数据评价带来一定困难。如何确保节点地震采集质量,保证节点地震仪工作状态良好成为采集施工中的重要环节,即保证设备的稳定性与安全性。结合野外地震采集施工模式和作业流程,介绍了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台设计思路,开展了节点通讯、手机定位及导航、节点位置监控、多模式巡检、数据可视化及统计分析等关键技术研究,并基于Visual Studio 2022集成开发环境,采用MVC设计模式研发了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台,解决了当前节点质控软件通用性不强,质控数据综合评价分析自动化程度低等问题。在实际生产应用中,软件性能稳定、运行流畅,大幅提高了节点地震仪质控效率及效果,可有效保障节点数据采集质量和资料品质,降低施工成本。

关键词：多类型节点仪巡检质控数据可视化手机APP 综合分析平台

油基钻井液用耐高温碳酸钙-聚氨酯核壳型微球井壁强化剂

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油田化学 2024年第2期41卷 200-206页

作者：孙方龙李瑞刚宋元成焦延安詹富斌唐华中石化华北石油工程有限公司西部分公司新疆巴州841000 青岛大学环境科学与工程学院山东青岛266100

为了提高油基钻井液的封堵性能,以氯化钙、碳酸钠、谷氨酸、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡等为原料,通过水热法制备了刚柔并济的核壳型碳酸钙-聚氨酯井壁强化剂。通过测定流变参数、破乳电压、滤失量和侵入深度等,考察井壁强化... 详细信息

为了提高油基钻井液的封堵性能,以氯化钙、碳酸钠、谷氨酸、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡等为原料,通过水热法制备了刚柔并济的核壳型碳酸钙-聚氨酯井壁强化剂。通过测定流变参数、破乳电压、滤失量和侵入深度等,考察井壁强化剂加量对基浆流变性、稳定性和封堵性的影响。将井壁强化剂与钛酸钾纤维、海泡石、硅藻土和氧化沥青等材料复配,研究了复配井壁强化剂对油基钻井液润湿性、流变性、稳定性、封堵性和耐温性等的影响。结果表明,井壁强化剂以耐高温且具备一定形变能力的聚氨酯为壳、碳酸钙球为核,微球粒径约2μm;对基浆流变性和稳定性的影响较小,可显著提高基浆的封堵性能;加量为2.5%~3.0%时可实现良好的封堵效果,破乳电压为525~542 V、侵入深度为0.6 cm。最优配方的复配井壁强化剂可显著提高油基钻井液的润湿性;对基浆流变性的影响较小,有利于基浆稳定性的提升,破乳电压提高至637 V。复配井壁强化剂各组分发挥协同效应,可以针对不同孔隙的裂缝进行有效封堵,表现出较好的降滤失性能。在常温下的滤失量和侵入深度分别为1.0 mL和0.2 cm。在经过180℃高温老化8 h后,复配井壁强化剂依旧保持较好的降滤失性能,滤失量和侵入深度分别为3.3 mL和0.3 cm,抗高温性能较好。核壳型井壁强化剂的聚氨酯软壳利于微球进入诱导裂缝的最前端,碳酸钙硬核能促进应力的分散,防止裂缝的进一步延伸,实现对井壁裂缝的有效封堵,同时能与钻井液保持良好的配伍性,封堵性能优异。

关键词：水热法油基钻井液井壁强化剂碳酸钙聚氨酯封堵剂耐高温

基于分瓣式整形器的高钢级套管修复力模拟及试验研究

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石油机械 2024年

作者：史玉钊中石化胜利石油工程有限公司

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室... 详细信息

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室内试验相结合的方法，针对壁厚为9.17mm，外径为139.7mm（5.5in）的TP140V高钢级缩径套管，探究摩擦因数、单次整形量及套管材料对分瓣式整形器整形的影响规律。研究结果表明：随着套管和分瓣式整形器之间摩擦因数的增大，最大修复力也增大，近似成线性关系；单次整形量较小时整形所需修复力较小且修复力变化平稳，建议单次整形量为2mm；套管材料屈服强度越大，整形修复力越大、修复量越小，且变形套管缩径程度越大，变化越明显。所得结论可为分瓣式整形器现场施工提供理论指导。

关键词：分瓣式整形器高钢级套管缩径变形修复力试验研究

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石油钻井平台装备电动化进程及趋势

石油机械 2024年第2期52卷 11-16页

作者：孟祥卿中石化胜利石油工程有限公司

针对国内外电驱动管柱自动化作业装备开展技术研究,分析了美国Canrig公司钻台机器人、排管机器人、电动铁钻工、输管机器人,美国NOV公司钻台机器人及其相关自动化作业系统,法国道达尔公司巡检机器人7类产品的功能、特性等;论述了国内电... 详细信息

针对国内外电驱动管柱自动化作业装备开展技术研究,分析了美国Canrig公司钻台机器人、排管机器人、电动铁钻工、输管机器人,美国NOV公司钻台机器人及其相关自动化作业系统,法国道达尔公司巡检机器人7类产品的功能、特性等;论述了国内电动扶管手、二层台机械手、指梁、巡检机器人等技术和应用现状。通过技术对标分析得出:国内外石油钻机装备均向智能、高效、绿色化发展,钻井作业由传统人力操作逐步向自动化、智能化转变;国外装备在小体积大功率驱动、防尘防水、防爆防盐雾、多轴协同等关键技术突破方面优于国内,而其在产品多样性以及应用推广方面与国内差距明显。建议国内基于电传动系统的特点,突破传统理念,研发新型高效装备;以及在装备自主决策、故障诊断等方面加大技术攻关力度。研究结果可为我国石油钻井装备技术发展提供参考。

关键词：石油钻井平台管柱自动化工业机器人伺服驱动石油钻机人机交互

基于菲涅尔高斯束正演的观测系统优化方法及应用

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 355-368页

作者：杨晶于富文许孝坤吕双王向前中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心南京210000 中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257000

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路... 详细信息

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路径上由第一菲涅尔带约束,具有较小的有效半宽度,使得中心射线附近波场的走时和振幅计算更加准确.在中心射线终点处,提取目的层面元接收能量,建立能量均方差和平均能量分析函数,定量化分析评价不同观测系统下各目的层能量分布情况,预测后期偏移成像效果.基于目的层接收能量优化炮点加密方案,进而实现面向复杂地质目标的观测系统优化设计.该方法在胜利探区G94北区块应用,有效弥补了陡坡带上照明阴影区能量,改善了采集资料偏移成像效果.

关键词：高斯射线束菲涅尔高斯束三维模型正演模拟照明分析地质目标观测系统优化